【正文】 ? ??? = KN 距端點(diǎn) x 處的彎矩方程： ? ? 21 12 2x x xqqMF? ? ? 令 0xdMdx? 解得 x=1m 將 x=1 代入彎矩方程 2m a x 1 1 3() 2xM F x q q? ? ? ? ? 294 .7 9 1 38 .8 2. 44 274 .1 71KN m? ? ? ? ??? 筒體所受扭矩 5 5 . 1 79 5 5 0 9 5 5 0 1 9 . 0 2 *2 7 . 7R c b N k N mnM P R? ? ? ? ? 24 磨機(jī)所受當(dāng)量扭矩 22m a x ()kM M M??? ? —— 折合系數(shù)，球磨機(jī)計(jì)算時(shí)取 ? =～ 。 n—— 球磨機(jī)筒體轉(zhuǎn)數(shù)， r/min。球磨機(jī)回轉(zhuǎn)部分的重量 mG 為： 1 2 3 4G G G G G? ? ? ?m 其中 221 ()4G D D? ??? ? ?［ ］ L ? ? 2 233 . 1 4 3 . 0 7 . 84 1 . 5 0 . 0 3 1 . 5 1 0??? ? ? ? ? ?????? ? 由 知 2 G t??球 由 知 3 ? 物料重量：物料重量約為 2G 的 14%， 42 14% 2G G t? ? ? 動(dòng)態(tài)研磨體所產(chǎn)生的力 P 為研磨體總重的 倍，即 ? 包括物料在內(nèi)的動(dòng)態(tài)研磨體所產(chǎn)生的力為 ?? ? 球磨機(jī)運(yùn)行時(shí)的總載荷為 22( 1 . 1 4 ) 2 ( 1 . 1 4 ) c o s ( 1 8 0 )om m pQ G P G p ?? ? ? ? 其中 p? 為 mG 與 兩力的夾角，通常 p? =7186。 根據(jù)此式可得筒體厚度 (5 10100D? ??至 ）=20～ 30mm 3 .0 21 .5??L長(zhǎng) 徑 比 = D 可確定最小筒體厚度 m in1500 160 160D mm? ? ? ? 由于筒體受力復(fù)雜，球磨機(jī)運(yùn)行有一定的沖擊，考慮安全性，選筒體厚度 30mm. 筒體厚度的驗(yàn)算校核 取筒體材料為 Q235 鋼。 根據(jù)參考文獻(xiàn)所給的裝球量計(jì)算公式： 34G D L????球 式中 ? —— 球的松散重度（噸 /米179。計(jì)算和選擇待算磨機(jī)的規(guī)格和數(shù)量。磨礦機(jī)研磨設(shè)計(jì)規(guī)定處理 的礦石與研磨供比較用的礦石 (即現(xiàn)場(chǎng)目前處理的礦石 )時(shí)，按新形 12 成級(jí)別計(jì)算的生產(chǎn)率之比， 就是系數(shù) JK ， 1K 也可按表 35選??； 2K —— 磨礦機(jī)型式校正系數(shù) (表 31)； 3K —— 磨礦機(jī)直徑校正系數(shù)， 22()DbK Db?? ? 。*h)。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的磨 L 在接近最優(yōu)越的工作條件下工作時(shí)的資料，再結(jié)合磨礦機(jī)的型式和尺寸、礦石的可磨性、結(jié)礦及產(chǎn)品粒度等因素加以校正磨礦機(jī)生產(chǎn)：能力的計(jì)算一般按新形成 級(jí)別的方法進(jìn)行。對(duì)于干式自磨機(jī)，推薦采用Ｄ／Ｌ ＝２～４；對(duì)于濕式自磨機(jī)Ｄ／Ｌ≈３。 10 3 筒體設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算 筒體直徑和長(zhǎng)度的設(shè)計(jì) 長(zhǎng)徑比的選擇 please contact Q 3053703061 give you more perfect drawings 磨礦機(jī)的 生產(chǎn)能力和功能消耗，近似地與磨礦機(jī)的筒體內(nèi)徑 D的 次方和筒體長(zhǎng)度 L 成正比 .實(shí)踐結(jié)果表明，各種磨礦機(jī)的筒體內(nèi)徑 D與筒體長(zhǎng)度上有如下關(guān)系。但往往硬度不夠，影響磨礦效率。扇形襯板用高錳鋼鑄成，格子型球磨機(jī)進(jìn)料端蓋上才裝有扇形襯板，目的是保護(hù)端蓋。它的作用是裝載磨碎介質(zhì)和物料，在回轉(zhuǎn)過程中使介質(zhì)運(yùn)動(dòng)而粉碎物料。 端蓋分為前端蓋（排料端 )和后端蓋 (進(jìn)料端 )、它們的作用是聯(lián)接中空軸頸與筒體，固定格子板和筒體 (前端蓋 )。 由于磨礦機(jī)兩端軸承的距離都比較大，磨礦機(jī)制造本身也有誤差，所以很難保證兩中空軸頸和筒體體的同心，在受到較大 負(fù)荷的情況下，難免要產(chǎn)生下?lián)献冃巍? 主軸承基本上由下軸承座中的軸承底盤、球面瓦座、帶有自動(dòng)調(diào)位的球面瓦 (內(nèi)澆有軸承襯 )和軸承蓋等組成。如圖 21所示 圖 2— 1 格子型選礦設(shè)備 球磨機(jī) 1— 給料器； 2— 進(jìn)料管； 3— 主軸承； 4— 扇形襯板； 5— 端蓋； 6— 筒體； 7— 筒體襯板； 8— 人孔； 9— 楔形壓條； 10— 中心襯板； 11— 排料格子板； 12— 大 齒圈； 13— 端蓋； 14— 錐形體； 15— 楔鐵； 16— 彈性聯(lián)軸器； 17— 電動(dòng)機(jī)； 18— 傳動(dòng)軸 8 1— 出料端蓋； 2— 傳動(dòng)接管； 3— 格子板； 4— 舉板； 5— 出料螺旋葉片； 6— 圓筒篩； 7— 出料罩； I、 II、 III— 第一、二、三倉室 給礦器是給磨礦機(jī)輸送原料的。 許多大型礦用磨機(jī)配備有機(jī)械手以協(xié)助工人安裝和更換襯板；配備手動(dòng)泵以協(xié)助人安裝和檢修軸瓦；配備慢速驅(qū)動(dòng)裝置以方便安裝和檢修；配備聲光報(bào)警裝置和觸摸屏以實(shí)時(shí)監(jiān)控礦用磨機(jī)的工作狀 況。 一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)、日本、德國(guó)、加拿大、前蘇聯(lián)等在上世紀(jì)六十年代末期已經(jīng)開始進(jìn)入礦用磨機(jī)大型化時(shí)代，這些在美國(guó)、澳大利亞、加拿大、前蘇聯(lián)等的礦山設(shè)備中得到充分的體現(xiàn)。此后，礦用磨機(jī)得到了快速的發(fā)展，并出現(xiàn)了現(xiàn)代意義上的礦用磨機(jī)，其中由于球磨機(jī)由于具有可靠性高、適應(yīng)性強(qiáng)、處理能力大等特點(diǎn)，是現(xiàn)在各行各業(yè)中應(yīng)用最廣泛的磨機(jī)設(shè)備，有著不可替代的作用。特別是第二次世界大戰(zhàn)以后國(guó)外在礦用磨機(jī)方面有了較大的發(fā)展。而由于礦用磨機(jī)的結(jié)構(gòu)不合理和強(qiáng)度不足造成的損失也十分驚人，例如：小齒輪非正常斷齒、筒體和端蓋開裂、襯板過快磨損、螺栓折斷、大齒輪 5 張口、進(jìn)出料口漏料等，這些問題輕則造成設(shè)備停車檢修，降低勞動(dòng)效率，消耗大量的人力財(cái)力和物力，重則造成嚴(yán)重的設(shè)備事故，使設(shè)備報(bào)廢造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，甚至人員傷亡。還有的因結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致進(jìn)出料 襯套和端蓋非正常磨損，把合螺栓非正常損壞等。由于其可靠性高、適應(yīng)性強(qiáng)、處理能力大等特點(diǎn)，是相關(guān)行業(yè)中應(yīng)用最廣泛的磨礦設(shè)備，有著不可替代的作用。 第四章是本設(shè)計(jì)的另一重要部分，首先對(duì)傳動(dòng)方案進(jìn)行了選擇，電機(jī)的選型，傳動(dòng)比的分配，傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算，其次，設(shè)計(jì)計(jì)算了四個(gè)齒輪并對(duì)他們進(jìn)行了校核，之后又對(duì)三根軸進(jìn)行了力的分析計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其校核，最后對(duì)所選用的軸承及其鍵進(jìn)行了校核。礦石硬度：中等硬度。為我以后的工作和學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。并根據(jù)它在不同載荷下的應(yīng)力和變形，運(yùn)用簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行了筒體強(qiáng)度的分析與計(jì)算。 I 摘 要 礦用磨機(jī)由于其可靠性高、適應(yīng)性強(qiáng)、處理能力大等特點(diǎn)，是相關(guān)行業(yè)中應(yīng)用最廣泛的磨礦設(shè)備，有著不可替代的作用。對(duì)回轉(zhuǎn)部的主要零部件：筒體進(jìn)行了較為詳細(xì)的計(jì)算。 總之，本設(shè)計(jì)為對(duì)礦用磨機(jī)的更深入的研究提供了一定的基礎(chǔ)，同時(shí)也為開展該方面的工作提供了有效的分析途徑和方法。給礦粒度小于等于 25mm；排礦粒度 。 第三章也是本設(shè)計(jì)的主要的一部分，主要對(duì)所選磨機(jī)的尺寸進(jìn)行選擇計(jì)算，對(duì)筒體的厚度進(jìn)行設(shè)計(jì)校核，對(duì)筒體內(nèi)襯板進(jìn)行型式的選擇，主要參數(shù)的計(jì)算以及結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，最后對(duì)其所運(yùn)用的材料進(jìn)行了選擇。 4 1 緒 論 論文題目的選擇 礦用磨機(jī)廣泛用于冶金、有色、建材、陶瓷、化工、化肥、電力、環(huán)保、國(guó)防、食品等 國(guó)民經(jīng)濟(jì)部門。 現(xiàn)在正在服役的礦用磨機(jī)，特別是 90年代前生產(chǎn)的礦用磨機(jī)，許多強(qiáng)度不足，導(dǎo)致筒體焊縫開裂，撓度過大，影響使用；齒輪強(qiáng)度不足導(dǎo)致輪齒非正常折斷等。 在實(shí)際生產(chǎn)中，礦用磨機(jī)用于破碎之后選別之前，以符合工藝要求的細(xì)粒，由于礦用磨機(jī)的產(chǎn)量與設(shè)計(jì)產(chǎn)量有較大的差距造成資源和投資的浪費(fèi)；如果產(chǎn)量太低則整個(gè)系統(tǒng)的能力跟不上，使礦用磨機(jī)的能力受到限制，能力發(fā)揮不出來，造成投資的無效擴(kuò)大，從而造 成浪費(fèi)。 礦用磨機(jī)的發(fā)展及現(xiàn)狀 從第一臺(tái)礦用磨機(jī)出現(xiàn)到現(xiàn)在已經(jīng)有一百多年了，一百多年來，為了提高磨礦的效率，適應(yīng)各種情況，人們對(duì)礦用磨機(jī)進(jìn)行了多方面的研究，取得了許多進(jìn)步。 1959 年，加拿大 設(shè)計(jì)了干式自磨機(jī)獲得了成功。 從國(guó)內(nèi)外情況看礦用磨機(jī)的發(fā)展有以下幾大趨勢(shì)： 。 、成套化方向發(fā)展。 7 2 干式格子型球磨機(jī)介紹 干式格子型球磨饑主要由給料器、 中空軸頸、主軸承、前后端蓋、扇形襯板、筒體、筒體襯板、進(jìn)人孔、格子板、中心襯板、提升斗、大齒圈、小齒輪、減速機(jī)、聯(lián)軸節(jié)、電動(dòng)機(jī)等構(gòu)成。它的內(nèi)壁襯有料管來保護(hù)中空軸頸。主軸承除了使磨礦機(jī)能作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)外，同時(shí)要承受磨礦機(jī)回轉(zhuǎn)部分的全重量 (磨礦機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部件重量 +介質(zhì)重量 +物料和水的重量 )。 干式球磨機(jī)與濕式球磨機(jī)主軸承的區(qū)別是，后者用水冷卻，而前者要用油潤(rùn)滑即可。 筒體，是磨礦機(jī)的主體，它用鋼板卷制焊接而成 。 襯板，分為扇形襯板 (在前后端蓋上 )和筒體襯板。橡膠襯板我國(guó)目前還處于試用階段，它具有輕便、耐磨和減輕噪聲污染等優(yōu)點(diǎn)。格子板還起到篩子作用，能阻止大塊物料和磨碎介質(zhì)。 對(duì)于自磨機(jī)，筒體的內(nèi)徑較大，筒體長(zhǎng)度較小，兩者的比值不是常數(shù)，它隨筒體內(nèi)徑的變化而變化。一股都是根據(jù)“模擬方法”來計(jì)算磨礦機(jī)的生產(chǎn)能力。； 2? —— 產(chǎn)品中小于 級(jí)別含量，％； 1? —— 給礦中小于 級(jí)別含量，％； q—— 按新形成級(jí)別 ()計(jì)算的單位生產(chǎn)能力， t／ (m179。 1K —— 礦石可磨性系數(shù)，可用實(shí)驗(yàn)方法確定。 1m 、 2m 值見表 32 表 31 磨礦機(jī)型式校正系數(shù) 2K 表 32 給礦粒度及產(chǎn)品粒度的相對(duì)生產(chǎn)能力 m 值 13 表 33 產(chǎn)品粒度中 級(jí)別含量 1? 表 34 給礦粒度中 級(jí)別含量 2? 【 2】 表 35 礦石硬度、可遂性系 數(shù)和可磨性系數(shù)【 2】 14 表 36 破碎產(chǎn)物粒度與 粒級(jí)含量的關(guān)系【 3】 表 37 磨礦機(jī)直徑校正系數(shù) 各參數(shù)的選擇和計(jì)算 設(shè)計(jì)任務(wù)書中要求設(shè)計(jì)產(chǎn)量 ～ 噸 /小時(shí)，根據(jù)產(chǎn)量公式，按最大處理量 噸 /小時(shí)來反算球磨機(jī)直徑 設(shè)計(jì)要求：產(chǎn)量 噸 /時(shí) 給礦粒度 小于等于 25mm 排礦粒度 ～ 15 礦石硬度 中等硬度 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，選作參照標(biāo)淮的現(xiàn)廠磨機(jī)為 x m 球磨機(jī)，待磨礦 石與參照磨機(jī)磨礦石的可磨性相同，給礦粒度 20— 0mm，其中 粒級(jí)占 6％，磨礦產(chǎn)品中 — 毫米級(jí)占 62％，每小時(shí)處理原礦 15t。 h) 1K 由表 45選 1K = 2K 由表 41 2K = 3K 以φ 2100mm 3000mm 干式格子型球磨機(jī)為參照，查表 37得 3K = 4K 由表 32 應(yīng)用插值法得： 1m =、 2m =，于是142mK m? = ? 1? 由表 33查得 1? =6% 2? 由表 34 查得 2? =40% V 球磨機(jī)的容積 2344D L DV ???? 把以上各參量帶入 1VqQ ???? ? 30 1 2 3 421D q K K K K 4Q???? ? 16 33 % 6%DD? ? ? ? ???? = 解得 D= 由于球磨機(jī)的生產(chǎn)率的計(jì)算只是近似計(jì)算，為了保證生產(chǎn)能力，和根據(jù)以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，選擇 D= 筒體厚度設(shè)計(jì) 裝球量計(jì)算 裝球量的多少對(duì)球磨機(jī)的效率有一定的影響，裝球少，磨機(jī)效率低，裝球多，內(nèi)層球運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生干涉，破壞了球的正常運(yùn)行，磨礦效率因之也要降低。 筒體厚度計(jì)算公式為： (5 10100D? ??至 ） 式中 D—— 筒體直徑。 （一）作用在筒體上的總載荷 Q 為了筒化計(jì)算，主要考慮以下幾種載荷： 1G —— 筒體重量 2G —— 裝球量 3G —— 襯板重量 4G —— 物料 19 重量 P—— 動(dòng)態(tài)研磨體所產(chǎn)生的力 球磨機(jī)運(yùn)行時(shí)，作用于筒體的總載荷 Q 包括兩部分：一部分是球磨機(jī)的回轉(zhuǎn)部分重量 mG ，另一部分是動(dòng)態(tài)研磨體所產(chǎn)生的力 P。以下， 根據(jù)上式計(jì)算總載荷 Q G P?? 1 2 3 4 21. 16 3G G G G G? ? ? ? ? =++++ = t （二）邊緣傳動(dòng)時(shí)大齒輪的圓周力 筒體臨界轉(zhuǎn)速 /minr D? 21 4 2 .4 4 2 .4 3 4 .61 .5L Dn ? ? ? 根據(jù)參考資料，角螺旋球磨機(jī)的適宜轉(zhuǎn)速按以下公式計(jì)算：